JPH0528413U - 電子除湿器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率の高い除湿効果を得ること。 【構成】 本考案の電子除湿器３は、熱電モジュール１
８と、その両面に熱的に接続される冷却ヒートシンク１
５及び放熱ヒートシンク８と、それらを収容する除湿室
４及び蒸発室５と、除湿室４と蒸発室５とを区画する隔
壁９と、冷却ヒートシンク１５の表面に生成され流下し
て隔壁９の一部に集合する凝縮水を、除湿室４から蒸発
室５へ移動させる開口２４と、蒸発室５内に設けられ開
口２４の出口を塞ぐ形に配置されると共に放熱ヒートシ
ンク８の少なくとも一部に接触している吸水体２６とを
備えており、冷却ヒートシンク１５上の凝縮水は自重に
よって流下すると共に集合して開口２４を通って速やか
に蒸発室５へ移動し、除湿室４内で再蒸発しないのと、
開口２４の出口が吸水体２６によって塞がれているの
で、湿った空気が蒸発室５から除湿室４へ洩れない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ペルチエ効果を利用する熱電素子からなる所謂熱電モジュールを組 み込んだ電子除湿器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば住宅の押入れや制御盤等の空間の湿った空気から水分を除去し、空間の 壁面や空間の内部に収容された物体等への有害な結露を防止するための除湿器と して、電動式の冷媒圧縮機と熱交換器等によって構成される冷凍サイクルを備え た複雑な構造の従来型除湿器に代わって、例えば特開平３−９１６２６号公報に 記載されているような、ペルチエ効果を利用する熱電素子からなる所謂熱電モジ ュールを組み込んだ電子除湿器が使用されるようになってきた。電子除湿器は構 造が極めて簡単且つ小型であり、冷媒圧縮機を使用しないので運転騒音が非常に 低いという優れた特徴をもっている。

【０００３】 除湿器一般について言えることであるが、被除湿空間にある湿った空気から水 分を凝縮させて除去する除湿器においては、当然、凝縮させて集めた水を被除湿 空間から外部へ導出して何らかの方法で処理する必要がある。以前は凝縮水をタ ンクに溜めておき、凝縮水がある程度溜まったところで人手によって捨てるのが 普通であったが、凝縮水を捨てるという作業が煩わしいので、凝縮水を溜めてお かないで被除湿空間から隔離された蒸発室に導き、除湿器自身の発熱を利用して 再蒸発させるようになった。

【０００４】 電子除湿器の場合も、凝縮水を放熱ヒートシンクから放出される熱を利用して 再蒸発させることができるが、被除湿空間の除湿室にある冷却ヒートシンクの面 において凝縮し、その下端まで流下して集められた凝縮水は、通常、隔壁を置い て除湿室の横に設けられることが多い蒸発室にある放熱ヒートシンクの頂部が、 冷却ヒートシンクと同程度か或いはより高い位置にあることが多いため、放熱ヒ ートシンクの頂部から凝縮水を流下させて蒸発させることができない。そこで多 孔質の吸水体による毛細管現象を利用して、凝縮水を除湿室から隔壁の向こう側 の蒸発室へ移送すると同時に、放熱ヒートシンクの高さまで吸い上げるという方 法をとるものが提案されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

吸水体の毛細管現象を利用して凝縮水を除湿室から蒸発室に設けられた放熱ヒ ートシンクの上部まで移送する場合、吸水体に凝縮水を供給しても必ずしも確実 に吸水体に吸収され且つ蒸発室へ完全に移送されるとは限らない。なぜなら、吸 水体は凝縮水によって飽和するものであり、また、凝縮水が吸水体に一旦吸収さ れた後も除湿室内で吸水体の表面から再び蒸発することがある。また、吸水体に 吸収された凝縮水が隔壁等を伝わって流下或いは滴下したりもするので、凝縮水 を速やかに且つ効率よく蒸発室へ移送することは難しい。 また、除湿器においては、除湿室と蒸発室との間の隔壁に凝縮水が移動するた めの通路或いは連通孔を必ず設けなければならないが、この通路を通じて蒸発室 から除湿室へ湿った空気が侵入するので、両室間の空気の移動を最小限に抑える 必要がある。

【０００６】 本来、発熱する放熱ヒートシンクの熱量のみによって、凝縮水の全量を再蒸発 させることは十分可能であるが、凝縮水の移送のしかたによって放熱ヒートシン クの熱を効率よく利用することができない場合には、除湿室で生成した凝縮水の 全量を蒸発室で再蒸発させることができず、凝縮水が除湿器から溢れるというこ とにもなりかねない。 本考案は、従来技術がもっているこのような問題を解消し、除湿室と蒸発室と の間の空気の移動を抑制すると共に、放熱ヒートシンクの熱を十分に利用して凝 縮水を完全に再蒸発させる手段を備えた電子除湿器を提供することを、考案が解 決しようとする課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 本考案は前記の課題を解決するための手段として、熱電モジュールと、前記熱 電モジュールの冷却面に熱的に接続される冷却ヒートシンクと、前記冷却ヒート シンクを収容する除湿室と、前記熱電モジュールの放熱面に熱的に接続される放 熱ヒートシンクと、前記放熱ヒートシンクを収容する蒸発室と、前記除湿室と前 記蒸発室とを区画する隔壁と、前記冷却ヒートシンクの表面において生成される 凝縮水を流下させて前記隔壁の一部に集合させる手段と、前記隔壁の前記一部に 設けられ凝縮水を前記除湿室から前記蒸発室へ移動させる開口と、前記蒸発室内 に設けられ前記開口の出口を塞ぐ形に配置されると共に前記放熱ヒートシンクの 少なくとも一部に接触している吸水体とを備えていることを特徴とする電子除湿 器を提供する。

【０００８】

【作用】

熱電モジュールは、通電されることによってその冷却面が除湿室の冷却ヒート シンクを冷却すると共に、その放熱面は蒸発室の放熱ヒートシンクを加熱する。 そのため、冷却ヒートシンクの表面に接触する湿った空気に含まれていた水分は 凝縮して冷却ヒートシンクの表面に残り、除湿室にある空気は水分を奪われて乾 燥する。 本考案の構成によれば、除湿室における冷却ヒートシンクの表面に生成し流下 して隔壁の一部に集合した凝縮水は、主として自重により隔壁の開口を通って速 やかに蒸発室へ移動するため、除湿室内に滞留する時間が短いので除湿室内では 殆ど再蒸発することがない。また、除湿室から蒸発室に通じる開口の出口は、蒸 発室に設けられた吸水体によって塞がれているから、凝縮水は浸透することがで きても空気は容易に通過することができないので、湿った空気が蒸発室から除湿 室の方へ洩れることがない。吸水体の中に浸透した凝縮水は、吸水体と接触して いる放熱ヒートシンクから熱を受けて再蒸発して放散する。

【０００９】

【実施例】

図１は大容量の制御盤の内部空間を冷却且つ除湿する本考案による電子冷却除 湿器の実施例を示したものである。制御盤１は例えば鋼板からなる外殻２の内部 に形成されているが、そのものの内部構造は図示していない。外殻２の図示され た部分は、本考案の一実施例としての電子冷却除湿器３を構成する冷却除湿室４ と放熱蒸発室５を、その両面に対向的に取り付けて支持している。

【００１０】 図示例では、制御盤１の外殻２に設けられた大きな開口６を塞ぐように、放熱 蒸発室５内にある放熱ヒートシンク８の基板部分９が取り付けられ、両室４、５ の空間を隔てる隔壁の作用をしている。放熱ヒートシンク８はアルミニウムのよ うな熱伝導性の高い材料からなり、その基板部分９の図中右面から垂直に、例え ば紙面と平行に伸びる多数の放熱フィン１０が、等間隔に且つ一体的に形成され ており、後述の熱電モジュールから基板部分９に与えられる熱を放散させるよう になっている。

【００１１】 放熱蒸発室５内には図示しないモータによって回転駆動される放熱ファン１１ が設けられており、それが図示しないスイッチが投入されることによって駆動さ れて、放熱蒸発室５の外殻７の例えば上下に開口する吸い込み口１２から外気を 吸い込み、放熱ヒートシンク８の放熱フィン１０の間を通過させて熱を奪い、吹 き出し口１３から外部へ放出する。この場合、吸い込み口１２や吹き出し口１３ に適当な長さのダクトを付けてもよい。

【００１２】 制御盤１の内部において、その外殻２の開口６を覆うように取り付けられた冷 却除湿室４の外殻１４の更に内部、即ち冷却除湿室４には、冷却ヒートシンク１ ５が収容されている。冷却ヒートシンク１５もアルミニウムのような熱伝導性の 高い材料からなり、その基板部分１６の図中左面から垂直に且つ紙面と平行に伸 びる多数の吸熱フィン１７が等間隔に一体的に形成されており、それに接する湿 った空気から熱を奪って、その熱を基板部分１６に伝えるようになっている。

【００１３】 このようにして、放熱フィン１０と冷却ヒートシンク１５は背中合わせに対向 して配置されており、その間にペルチエ効果を利用した熱電素子からなる例えば ９個の熱電モジュール１８を挟持している。この場合、各熱電モジュール１８の 全ての冷却面が冷却ヒートシンク１５の基板部分１６と密着するように、また、 各熱電モジュール１８の全ての放熱面が放熱ヒートシンク８の基板部分９と密着 するように配置することは言うまでもない。各熱電モジュール１８には図示しな い電源部から電力が供給されるようになっているが、そのためのリード線やスイ ッチの類は全て省略されている。

【００１４】 制御盤１の内部の空気を冷却ヒートシンク１５に吹きつけるために、送風ファ ン１９が、冷却除湿室４の外殻１４に形成された吸い込み開口２０に面して支持 されており、図示しないモータによって回転駆動されるようになっている。制御 盤１内の湿った空気は図示しないスイッチの投入によって送風ファン１９が駆動 されると、冷却ヒートシンク１５に向かって吹きつけられ、吸熱フィン１７の間 を通過して流れる間に、熱電モジュール１８の冷却面によって冷却されている冷 却ヒートシンク１５の吸熱フィン１７等に熱を奪われて冷却されるときに、空気 中に含まれていた水分は凝縮して冷却ヒートシンク１５の表面に凝縮水の液滴と して残り、空気そのものは乾燥して、冷却除湿室４の外殻１４の適所に設けられ た吐きだし開口２１から冷却除湿室４内に戻る。

【００１５】 冷却ヒートシンク１５の吸熱フィン１７等の表面で凝縮した水滴が集合して大 きくなると、自重によって下方へ流れ落ちるので、それを受け止める受け皿２２ が冷却除湿室４の下部に設けられている。受け皿２２は図示の場合右に向かって 傾斜した溝のような底面２３を有しており、吸熱フィン１７から落下した水滴を 受け止めるだけではなく、隔壁（この例では放熱ヒートシンク８の基板部分）９ の片側の一か所に集める働きもする。

【００１６】 受け皿２２によって凝縮水が集められる場所には、その凝縮水を放熱蒸発室５ へ自重によって流れ込ませるために、隔壁９を貫通する開口２４が設けられる。 開口２４は図示例では短いパイプ２５によって形成されている。そして開口２４ の出口を取り囲み、外見的には開口２４の出口を塞いでいるような形の吸水体２ ６が、図示例の場合は受け皿２７によって下部を支持されて、放熱蒸発室５の内 部の下方から上方に向かって、許される限り広い範囲にわたって設けられる。

【００１７】 吸水体２６は連続気泡を有する合成樹脂またはゴム等の発泡材か、繊維を集合 させて圧縮したものであってよいが、重要なことは、冷却除湿室４の内部には実 質的に露出しておらず、原則的に放熱蒸発室５の内部にのみ設けられていること と、開口２４の出口を塞いで冷却除湿室４内と放熱蒸発室５内の空気の直接の接 触を遮断しており、空気の透過に対してもある程度の抵抗を与えるようになって いること、更に、吸水体２６が放熱ヒートシンク８の放熱フィン１０の間に挟み こまれるように配置することによって、できるだけ広い面積で放熱ヒートシンク ８と接触していることである。そのためには、等間隔の放熱フィン１０の間の一 部に吸水体２６を挿入して設けるよりも、吸水体２６を収容する空所を放熱ヒー トシンク８の一部に特別に形成して、吸水体２６と放熱ヒートシンク８の接触面 積を増やした方がよい場合もある。

【００１８】 図示実施例の電子冷却除湿器３はこのような構成を有するから、制御盤１内の 湿った空気が冷却ヒートシンク１５に吹きつけられることによって、その空気中 から抽出された凝縮水は、集合し大きな水滴となり、自重によって流下して受け 皿２２上に集められ、更に短いパイプ２５の開口２４を通って放熱蒸発室５内に 流れ込む。凝縮水は直ちに開口２４を取り囲んでいる吸水体２６に吸収され、毛 細管現象によって浸透して吸水体２６の外表面に達する。吸水体２６の外表面の 少なくとも一部には放熱ヒートシンク８の放熱フィン１０等が接触しており、作 動状態において放熱ヒートシンク８は熱電モジュール１８の放熱面から熱を受け て温度が上昇しているから、それに接触する吸水体２６中の凝縮水は、加熱され て放熱蒸発室５内で再蒸発し、放熱ファン１１による気流に乗って吹き出し口１ ３から外部へ運び出されることになる。

【００１９】 図示実施例とは多少異なるが、放熱ファン１１による送風の方向を逆向きにし て、放熱ファン１１によって開口１３から吸い込まれる外気を放熱ヒートシンク ８に吹きつけるようにすれば、外気はまず放熱フィン１０の間を流れる間に加熱 されて高温の空気となり、それが凝縮水を含んだ吸水体２６に吹きつけられるた め、凝縮水の蒸発を一層助けることができる。この場合は、再蒸発した凝縮水を 含む空気が外殻７の下部の開口１２から排出されることになるので、図示例のよ うな構造では効率を高める意味から上部の開口１２を設けない方がよい。

【００２０】

【考案の効果】

本考案の電子除湿器においては、除湿室において冷却ヒートシンクにより捕捉 された凝縮水は、主として自重によって除湿室から蒸発室へ速やかに移動するの で、除湿室内で再蒸発する量がきわめて少ないのと、除湿室から蒸発室に通じる 開口の出口が蒸発室にある吸水体によって塞がれているので、凝縮水は吸水体の 中を浸透することができるが、蒸発室にある湿った空気が除湿室の方へ洩れる恐 れがなくなり、また、吸水体の中に浸透した凝縮水は吸水体が放熱ヒートシンク に接触している部分等において熱を受け取って再蒸発するので、除湿室に入る空 気は従来のものよりも効率よく除湿される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…制御盤 ２…制御盤の外殻 ３…電子冷却除湿器 ４…冷却除湿室 ５…放熱蒸発室 ６…開口６ ７…放熱蒸発室の外殻 ８…放熱ヒートシンク ９…放熱ヒートシンクの基板部分（隔壁） １０…放熱フィン １１…放熱ファン １２…吸い込み口 １３…吹き出し口 １４…冷却除湿室の外殻 １５…冷却ヒートシンク １６…冷却ヒートシンクの基板部分 １７…吸熱フィン １８…熱電モジュール １９…送風ファン ２０…吸い込み開口 ２１…吐きだし開口 ２２…受け皿 ２３…傾斜した底面 ２４…開口 ２５…短いパイプ ２６…吸水体 ２７…受け皿

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱電モジュールと、前記熱電モジュール
   の冷却面に熱的に接続される冷却ヒートシンクと、前記
   冷却ヒートシンクを収容する除湿室と、前記熱電モジュ
   ールの放熱面に熱的に接続される放熱ヒートシンクと、
   前記放熱ヒートシンクを収容する蒸発室と、前記除湿室
   と前記蒸発室とを区画する隔壁と、前記冷却ヒートシン
   クの表面において生成される凝縮水を流下させて前記隔
   壁の一部に集合させる手段と、前記隔壁の前記一部に設
   けられ凝縮水を前記除湿室から前記蒸発室へ移動させる
   開口と、前記蒸発室内に設けられ前記開口の出口を塞ぐ
   形に配置されると共に前記放熱ヒートシンクの少なくと
   も一部に接触している吸水体とを備えていることを特徴
   とする電子除湿器